Como você poderia relacionar o sistema de transmissão de energia elétrica

A Eletronet está presente em 18 estados brasileiros utilizando a infraestrutura das torres de transmissão de energia elétrica. Entretanto, os cabos de alta tensão não são os responsáveis pela transmissão de dados, parte fundamental para o acesso à internet. Neste texto você vai entender um pouco mais como isso funciona.

As subestações de energia são responsáveis pela distribuição da energia elétrica. A eletricidade antes de alcançar as residências percorre um sistema de transmissão que começa nas usinas e passa por subestações espalhadas pelo país. Os transformadores nesta parte do processo fazem o aumento ou a diminuição da tensão.

Uma vez que a energia elétrica chega a praticamente todos os cantos do Brasil e até mesmo do mundo, percorrendo longas distâncias e atravessando obstáculos como, por exemplo, montanhas e rios, as transmissoras de energia elétrica, por meio das torres da alta tensão, encontraram um meio prático de instalar uma rede de fibra óptica aproveitando assim esta infraestrutura.

Desta forma, os cabos de alta tensão fazem somente o papel de condução de energia entre as subestações. A transmissão de dados, voz e imagem em alta velocidade são conduzidas pelas fibras que estão no núcleo do cabo para raio, o OPGW, que você pode ler mais sobre em: “Você sabe o que é um cabo OPGW e como a Eletronet transporta dados por meio dele?”.

O cabo OPGW, Optical Ground Wire – Cabo Óptico de Guarda (Terra), é instalado na parte mais alta das torres de transmissão de energia, sua principal função é de atender às necessidades de proteção elétrica, como um para raio, suportando surtos e descargas atmosféricas e também tendo a finalidade de ser o meio físico para a transmissão de dados uma vez que ele é composto de fibra óptica em seu interior. Conforme imagem abaixo:

Já as empresas de telecomunicações móveis, neste processo de transmissão de dados, utilizam-se da radiofrequência. Basicamente trata-se de um sistema de transmissão que utiliza ondas de radiofrequência, como os walkie-talkies.

A rede de telefonia celular divide uma área geográfica em segmentos chamados de “células”, cada célula possui uma estação que é formada por antenas com receptores, emissores de sinal e ligada a uma central telefônica, assim como o processo de transmissão de dados por meio da fibra óptica.

Quando há interligações a longa distância (entre cidades e grandes centros), as empresas de telefonia móvel podem utilizar-se de outros sistemas de transmissão de dados, como os cabos OPGW, você pode entender melhor como a internet viaja lendo nosso artigo: “Cabos OPGW: a internet viajando pelos fios de alta tensão”

Atualmente, o cabo OPGW é considerado o melhor e mais seguro meio de transmissão de dados, voz e imagem do mercado por apresentar baixíssimos índices de falha, degradação e demais agentes que possam comprometer serviços de telecomunicações. A rede Eletronet utiliza 96% de cabos OPGW o que a torna a empresa com o melhor backbone do país.

Autor: Herivelto Lemos Macedo, Gerente de Engenharia.

Com apuração de Márcia Scapaticio (). Editado por Bruna Nicolielo

De onde vem a energia elétrica? Ela é consumida ao mesmo tempo que é produzida? A partir do 4º ano, é possível levar a turma a formular hipóteses para essas questões, apresentando o trajeto da eletricidade. Entre uma usina e os centros urbanos, ocorrem inúmeras transformações, que resultam na transmissão da energia (veja o infográfico na próxima página). No Brasil, quase toda a produção vem de hidrelétricas, que usam a força da água para movimentar um gerador. Depois de produzida, a energia vai para as cidades por meio das linhas e torres de transmissão de alta tensão. "Viajando por centenas de quilômetros de fios, ela sofre inúmeras alterações de voltagem", explica José Ferreira Abdal Neto, diretor de Operações da Geração da CPFL Energia. Nas áreas residenciais, cada circuito de cerca de 13,8 mil volts atende de 5 mil a 10 mil casas. O percurso da eletricidade se completa quando ligamos interruptores e aparelhos eletroeletrônicos na tomada, consumindo-a no mesmo momento em que é produzida.

Durante todo o caminho, a energia está sujeita a interrupções. Raios, tempestades, ventos fortes e queda de árvores podem atingir o sistema, causando o problema. A necessidade de manutenção ou de ampliação da rede também causa paradas programadas.

Dúvidas e questionamentos dos alunos levam às conclusões

No início de um estudo sobre eletricidade, Gilciane Bonilha, professora do 5º ano da EM Professor Carlos Aranha Pacheco, em Botucatu, a 236 quilômetros de São Paulo, lançou à turma perguntas como esta: "Como e onde vocês acham que a energia elétrica é produzida?" Os questionamentos da docente desencadearam uma discussão em classe. Todas as hipóteses da turma sobre o assunto foram registradas no quadro. A maioria concordou que a energia gerada no país tinha como origem uma hidréletrica, mas não sabia que a produção dependia das quedas-d?água. Depois dessa conversa, a docente exibiu um vídeo (opções disponíveis em abr.io/funcionamento-hidreletrica e abr.io/funcionamento-hidreletricaII) sobre o funcionamento da usina hidrelétrica de Itaipu, no Paraná, a maior do país. Ele também mostrava que a voltagem variava durante a transmissão. Novas perguntas surgiram. Os alunos queriam saber por que os aparelhos eletroeletrônicos não queimam ao serem ligados. Um dos estudantes disse que a razão para isso era eles usarem voltagem de 110 e 220 volts. Mais um questionamento: por que a energia chega à nossa casa com voltagem inferior à das demais etapas do processo? A professora explicou que o aumento da tensão elétrica reduz as perdas de energia durante a transmissão. Além disso, a criançada acreditava que a energia era produzida e armazenada e só depois consumida por nós. Gilciane propôs a realização de um experimento. A turma observou a produção de energia por meio da manipulação de um minigerador, vendido em casas especializadas em aparelhos elétricos. Um dínamo, usado em bicicletas elétricas e ligado a uma lâmpada, pode cumprir essa função. Ao converter a energia mecânica (do movimento) em elétrica, o aparelho é capaz de acender a lâmpada. Se pararmos de girar o dínamo, porém, ela se apaga. Dessa forma, fica mais fácil perceber a dinâmica de uma usina, pois a energia cai quando a produção é interrompida.

Outra possibilidade de aprofundamento é a construção e a observação de um microcircuito. Esse mecanismo pode ser visto como uma reprodução do trajeto da energia elétrica até nossa casa. A principal diferença diz respeito à corrente elétrica: no microcircuito, ela é contínua (o sentido não muda) e sem alterações. Na realidade, a corrente é alternada, com tensão variável na produção, na transmissão e na distribuição. Respeitando essas particularidades, é possível estabelecer correlações entre ambos. "Em seguida, vale propor pesquisas sobre a finalidade das torres de alta tensão ou sobre os transformadores nos postes das ruas, dispositivos responsáveis por alterar a voltagem da energia", explica Cristian Annunciato, professor de Física e pesquisador da Sangari Brasil, em São Paulo. Ao realizar um trabalho como esse, que inclui momentos de pesquisa, debates e experimentos, a garotada aprende a elaborar e validar hipóteses sobre energia elétrica tendo como base a observação de seu cotidiano e do seu entorno.

Um circuito elétrico

A energia tem tensão variável durante a geração, a transmissão e a distribuição. Veja cada etapa de seu trajeto às cidades

Estação geradora A energia elétrica pode vir de diferentes fontes. Nas hidrelétricas, a queda-d'água movimenta um gerador, que cria um campo magnético, produzindo corrente elétrica.

Subestações de transmissão A energia sai da usina direto para estações de transmissão, onde passa por transformadores que aumentam sua voltagem. Em seguida, segue pelas linhas de alta tensão.

Linhas de transmissão Torres de alta tensão levam a eletricidade por longas distâncias. Para reduzir as perdas energéticas durante a transmissão, ela é transportada em altíssima voltagem.

Subestações de distribuição A eletricidade passa pelos transformadores de tensão nas subestações, que diminuem a voltagem dela. Só então segue pela rede de distribuição.

Fiação dos postes A energia passa pelos transformadores de distribuição, que rebaixam a voltagem de novo. Depois, passa pela fiação - aérea ou subterrânea -, que a leva até as ruas.

Consumidor final Nas tomadas de nossa casa, a energia está disponível para utilização no mesmo momento em que é gerada, fazendo funcionar equipamentos eletrônicos e interruptores.

Consultoria José Ferreira Abdal Neto, Cristian Annunciato e AES Eletropaulo.